EP1116242B1 - Method and device for filling drums containing dangerous waste - Google Patents
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- EP1116242B1 EP1116242B1 EP99942973A EP99942973A EP1116242B1 EP 1116242 B1 EP1116242 B1 EP 1116242B1 EP 99942973 A EP99942973 A EP 99942973A EP 99942973 A EP99942973 A EP 99942973A EP 1116242 B1 EP1116242 B1 EP 1116242B1
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- drum
- injection
- lid
- blocking material
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
- G21F9/36—Disposal of solid waste by packaging; by baling
Definitions
- the invention relates to a method for ensure the filling of barrels containing waste dangerous, such as radioactive waste from very low activity, previously packaged and compacted to form "pancakes" stacked together on the others inside the barrel.
- waste dangerous such as radioactive waste from very low activity
- the invention also relates to an installation for the implementation of this method.
- waste Low activity technologies are first and foremost packaged in metal containers cylindrical.
- the volume of these containers is, by example, of 120 liters.
- the containers containing the waste are then compacted using a press, to obtain "cakes" strongly reduced in volume, in the sense of the height of the containers.
- these patties are stacked in cylindrical metal drums.
- five pancakes are, for example, stacked in each of the barrels.
- blocking the casks are placed on a vibrating table and filled a blocking material such as mortar or grout of cement.
- the invention relates more specifically to the operation blocking, during which the casks containing the patties are filled with a material of blocking.
- the contaminated air contained in the barrel escapes in the workshop and tends in particular to contaminate the wall outside of the drum and the immediate environment. Indeed, a volume of contaminated air equivalent to that blocking material injected into the barrel escapes outside of it.
- the subject of the invention is precisely a method filling a drum containing waste dangerous, avoiding any dispersion of contamination in the atmosphere of the room, and especially on the outer wall of the drum, due to the air contaminated ejected from the barrel during the blocking operation.
- the lid intermediate equipped with its lid ensures confinement tightness of the drum before the perforation of the lid.
- dynamic containment is ensured by the depression of the barrel and the bell confinement.
- the contaminated air contained in the drum is sucked as the drum is filled by the blocking material, without this being air is dispersed in the atmosphere of the workshop. We thus avoids any contamination of the wall outside the drum.
- the end of filling of the drum is detected by the blocking material, so as to stop the injection of this material.
- the detection of the end of the filling of the drum may in particular be provided by at least one cane of bubbling opening inside the ring gear.
- the fill level can be precisely controlled, we position advantageously the end of the bubbling cane at a predetermined level below the operculum, after the perforation of it.
- a laser detector mounted on the bell of confinement and able to measure the distance between this one and the intermediate lid.
- the operculum is equipped with ballast which, by gravity, ensures the evacuation the barrel of the disc cut in the lid by the crown toothed, so as to avoid total filling or partial of the orifice of the injection tube by effect suction of the operculum.
- the perforation of the lid may in particular be performed by moving the barrel upwards by compared to a fixed containment bell.
- lifting means such than a cylinder.
- these elevating means are associated with means able to vibrate the barrel that they support, when filling, in order to improve the penetration of the blocking material into the barrel, among the radioactive waste.
- the perforation of the lid may also be obtained by moving down the toothed crown or bell.
- a cleaning is preferably carried out injection means, that is to say the circuit closed and the nozzle through which the material is injected into the drum.
- reference numeral 10 designates a barrel cylindrical metal in which were placed at nuclear waste of very low activity. More specifically, this nuclear waste is present in the form of slabs 12, stacked on each other inside the shaft 10. Each patties 12 is constituted by a metal package cylindrical filled with nuclear waste very low activity, then compacted inside a hurry.
- the invention relates to a method and an installation for realizing a blocking operation, during which a material blocking 14 such as a cement mortar is injected successively into each barrel 10, for immobilize the patties 12 by filling also completely as possible the space left free to inside the barrel 10.
- a material blocking 14 such as a cement mortar
- the process and installation are designed so that the blocking operation is done by avoiding any dispersion of contaminated air initially contained in the shaft 10 in the atmosphere of the workshop conditioning and in particular on the outer wall of the barrel.
- the installation according to the invention comprises a intermediate cover 16, which is mounted on the end upper open drum 10 as soon as the patties 12 were placed in this one. Lid intermediate 16 is then crimped.
- the lid intermediate 16 is sealed to the part of the barrel 10.
- it may in particular be fitted in an annular seal 18 which covers the bead 10a forming the upper end barrel 10, then crimped.
- the intermediate lid 16 made of sheet metal metal, has in its center a circular opening 20.
- the diameter of this opening is, for example, of 164 mm in the case of a drum 10 of 570 mm diameter.
- the central circular opening 20 of the lid intermediate 16 is initially sealed sealed by a metal cap 22, for example in aluminum, glued on the upper or outer side of the intermediate lid 16.
- the metal seal 22 constitutes a temporary filling pellet of the drum. It is provided at its center, on its underside towards the inside of the drum 10, a ballast domino 24 constituting weighting means whose function will appear later. As an example, by no means limiting, the mass of the ballast domino 24 can be about 50 g.
- the intermediate lid 16 On its underside facing inwards of the barrel 10, the intermediate lid 16 comprises at less an anti-flotation member such as three legs 26 welded on the cover 16 and arranged at 120 ° each other on a circle centered on the axis of the lid 16.
- the circle on which are arranged the legs 26 may have a diameter of 350 mm.
- the legs 26 protrude downwardly inside the barrel 10, on a specific height, for example 45 mm. They thus maintain a minimum free space of the same height between the intermediate lid 16 and the above the stack of slabs 12 placed in the 10. This space helps promote flow subsequent blocking material 14 when the latter is injected into the drum.
- the installation according to the invention comprises in addition a dynamic containment bell 28 (FIG. 1) under which is placed the upper part of the barrel 10 closed by the intermediate cover 16, when the blocking operation is performed.
- the dynamic containment bell 28 is fixed. More precisely, it is fixed under a horizontal partition 30 which equips the workshop of conditioning.
- means 34 (FIG. 3) able to vibrate the 10 are associated with the cylinder 32.
- the latter is a vibrating cylinder.
- an anti-fall system consisting of of fingers 35 connected by arms 37 to the partition horizontal 30.
- the fingers 35 are placed under the tray cylinder and ensure its maintenance in this position, even in case of cylinder failure 32.
- the barrels 10 are conveyed one after the other above the jack 32 by a conveyor 36, in order to to undergo the blocking operation. They are then evacuated from this station by the same conveyor 36.
- the containment bell dynamic 28 supports in its center the ferrule 39, terminated at the bottom by a ring gear 38 (figure 1).
- This ring gear 38 is placed in the axis of the opening 20 formed in the center of the lid intermediate 16 and its diameter is slightly lower to that of this opening.
- the ring gear 38 is provided on the whole of its periphery with teeth of saw sharp and deep down. These saw teeth ensure the perforation of the seal 22 at the end of the rise of the shaft 10 under the bell of dynamic containment 28, just before the start of the injection locking material 14.
- Holes 37 are drilled all around the support cylindrical toothed ring 38, at a level such that they are under the lid intermediate 16, at the end of the drilling operation of 22. These holes 37 avoid the setting depression of the seal 22 after the piercing and allow good air circulation.
- the domino ballast 24 which is placed in the center of the lid 22 drives down, by gravity, the disc cut in the cover by the toothed crown 38.
- the domino of ballast 24 ensures the drop of the disc in the drum and thus prevents this disc from staying inside the toothed ring 38 and to close the pipes which come out inside the crown. He avoids also to the disk to float on the surface on the material blocking 14.
- the installation according to the invention comprises in addition means 40, for injecting the material of blocking 14 in the barrel 10.
- injection means 40 which will be described in more detail later in Referring to FIG. 3, in particular include a nozzle injection 42 which opens inside the crown toothed 38, as shown in Figure 1.
- the nozzle injection nozzle 42 is oriented downwards and disposed of preferably along the axis of the ring gear.
- the installation according to the invention comprises furthermore means 44 for depressing the drum 10 and from inside the dynamic containment bell 28.
- These means of depression 44 include in particular one or more air suction lines 46, which open into the ferrule 39 bearing the ring gear 38.
- the pipe or conduits air suction 46 are connected to suction means 47 able to extract the contaminated air driven from the barrel 10, as and when the material is injected blocking 14, while maintaining a depression in the drum and inside the containment bell dynamic 28, compared to the external environment.
- depression generated by the depression means 44 is, for example, about 2660 Pa.
- the means of depression 44 include in addition very high efficiency filters 49 capable to retain all the contaminating dust contained in the sucked air.
- the suction means 47 are advantageously doubled, in order to avoid any loss of confinement deterioration of the main vacuum system or a loss of power supply.
- a deflector 48 is placed inside the ring gear 38, immediately under the injection head 42, to direct the material 14 to the periphery of the barrel 10. On eliminates any risk of clogging, even if temporary, ducts 46 for suction of air. Indeed, in the absence of deflector, a slope of blocking material could form on the top of the stack of patties 12.
- the upper wall of the bell dynamic confinement 28 supports a laser detector 50 turned towards the intermediate lid 16.
- the detector laser 50 can measure the distance that separates the containment bell 28 of the intermediate lid 16.
- the laser detector 50 forms and means for positioning the low end at least one bubbling cane 52 at a predetermined level below the lid 22, after the perforation of it (two bubble rods 52 are used, preferably, as shown in Figure 1).
- the distance measured by the laser detector 50 reaches a predetermined value, the raising of the barrel 10 ensured by the lift cylinder 32 is stopped.
- the low ends of the bubbling canes 52 are then at a predetermined level below of the intermediate cover 16. The control of this positioning allows precise piloting of the level filling the barrel 10 with the blocking material 14, using the bubbling rods 52.
- the lower parts of the canes of bubbling 52 ( Figure 1) are placed inside the ferrule 39 bearing the ring gear 38.
- the level of low ends of the bubbling rods 52 is such that, when the barrel 10's rise was stopped in response to the measurement made by the laser detector 50, these ends are at a slightly lower level to that of the intermediate lid 16.
- the low ends of the bubbling canes 52 may be 4 mm below the level of the intermediate lid 16.
- Bubbling sticks 52 thus constitute means for detecting the filling 10. In other words, when canes bubbling 52 are blocked by the blocking material 14 at the end of the filling, it is certain that the cask is completely filled. The filling of the drum is therefore stopped.
- FIG 3 there is shown schematically level detection means 54 to which are connected with the bubbling rods 52. These means 54 of level detection control automatic closing two level detection valves 56a and 56b, placed in a feed circuit of the nozzle 42 in blocking material 14. This supply circuit constitutes, with the injection nozzle 42, the means 40. A third valve 56c, located immediately upstream of the injection nozzle 42 serves relief valve and allows the control of the flushing of the supply circuit. She is ordered from the room of driving, by an all or nothing command.
- the fuel system of the nozzle 42 comprises a closed circuit 58 connected to the injection nozzle 42 by a pipe 60 in which are placed the valves 56b and 56c.
- the closed circuit 58 comprises a hopper 62 of filling and storage of blocking material 14.
- the capacity of the hopper 62 is designed to allow the filling of at least one drum 10.
- the hopper 62 is filled with the desired volume of blocking material, since a kneader (not shown), admitted by a pipe 64 through a valve 66.
- the closed circuit 58 allows to circulate continuously and in a loop the material blocking 14, to prevent its caking, increase its life time and limit the effects of fouling pipes, before this material is injected in the drum 10. It is equipped for this purpose with means of such as a peristaltic pump 68.
- the valve 56a controlled by the level detection system 54 is placed in the closed circuit 58, immediately downstream of the bypass by which the circuit 58 is connected to the injection nozzle 42 through the driving 60.
- a pipe 74 provided with a valve 76, connects the water distribution network to the pipe 60 between two valves 56b and 56c placed thereon.
- This pipe 74 allows, by injection of water under pressure, to flush the central and low parts of the injection nozzle 42 when the barrel that has just been filled was evacuated. It is put into action before the next barrel does not arrive below the bell of dynamic containment 28. Effluent recovery rinsing is carried out by a retractable tray (no represented) who comes to live under the bell of containment 28, instead of the barrel. Effluents are then directed to a specialized facility of treated water treatment.
- valves 82 are provided in different locations in the closed circuit 58.
- a pipe 84 provided with a valve 86 opens into the circuit 58, close to the suction of the means of 68.
- This pipeline ensures the cleaning of the entire circuit, including the introduction of a foam ball, by the pipe 84, which ensures the evacuation of the residual blockage to a drain pipe 87, equipped with a stop valve 88.
- the final rinse of the closed circuit is done by injecting clear water into the hopper 62 (pumping means 68 in operation) and recovery of effluents in the retractable tray then accosted under the bell 28.
- a barrel 10 When a barrel 10 is conveyed to the station filling in which the blocking operation is realized in accordance with the invention, it contains the slabs 12 and its upper end is closed off sealed way by the crimped intermediate cover 16 whose central opening 20 is closed by the operculum 22.
- the drum 10 As soon as the drum 10 is brought over the lift cylinder 32 by the conveyor 36, its displacement horizontal is stopped and the drum is raised to the position shown in Figure 1. In this position, controlled by the laser detectors 50, the cover 22 is perforated by the ring gear 38.
- the disc cut into the operculum immediately falls on the stack of slabs 12, by gravity, because of the ballast domino mass 24.
- the injection of the filling material 14 into the drum then starts under the action of the pumping means 68, after opening valves 56a and 56c placed in the pipe 60. Simultaneously, the barrel 10 is put in vibration by the vibrating means 34, associated with the cylinder 32.
- the injection of the filling material 14 is continues until the bubbling canes 52 detect the arrival of the free level of the blocking material to immediate proximity of the intermediate lid 16.
- the level detection means 54 then automatically close the valves 56a and 56b and the injection is stopped.
- the jack 32 is again actuated to lower the barrel 10 on the conveyor 36 and route it to the next station where a cover outside (not shown) is put in place. More precisely, the outer cover is mounted on the barrel above the intermediate cover 16 and crimped on the bead 10a of the drum.
Description
L'invention concerne un procédé permettant d'assurer le remplissage de fûts contenant des déchets dangereux, tels que des déchets radioactifs de très faible activité, préalablement conditionnés et compactés pour former des "galettes" empilées les unes sur les autres à l'intérieur du fût.The invention relates to a method for ensure the filling of barrels containing waste dangerous, such as radioactive waste from very low activity, previously packaged and compacted to form "pancakes" stacked together on the others inside the barrel.
L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.The invention also relates to an installation for the implementation of this method.
Dans les installations nucléaires, les déchets technologiques de faible activité sont tout d'abord conditionnés dans des récipients métalliques cylindriques. Le volume de ces récipients est, par exemple, de 120 litres.In nuclear installations, waste Low activity technologies are first and foremost packaged in metal containers cylindrical. The volume of these containers is, by example, of 120 liters.
Les récipients contenant les déchets sont ensuite compactés à l'aide d'une presse, pour obtenir des "galettes" fortement réduites en volume, dans le sens de la hauteur des récipients.The containers containing the waste are then compacted using a press, to obtain "cakes" strongly reduced in volume, in the sense of the height of the containers.
Au cours d'une étape ultérieure, ces galettes sont empilées dans des fûts métalliques cylindriques. En règle générale, cinq galettes sont, par exemple, empilées dans chacun des fûts.In a later stage, these patties are stacked in cylindrical metal drums. As a general rule, five pancakes are, for example, stacked in each of the barrels.
Lors d'une opération suivante dite de "blocage" les fûts sont placés sur une table vibrante et remplis d'un matériau de blocage tel qu'un mortier ou un coulis de ciment. During a subsequent operation called "blocking" the casks are placed on a vibrating table and filled a blocking material such as mortar or grout of cement.
Lorsqu'un fût est rempli de matériau de blocage, il est ensuite fermé au moyen d'un couvercle serti.When a drum is filled with blocking material, it is then closed by means of a lid crimped.
Enfin, lorsque le matériau de blocage est sec, les fûts sont acheminés jusqu'à un site de stockage en surface de longue durée.Finally, when the blocking material is dry, the drums are transported to a storage site in long lasting surface.
L'invention concerne plus précisément l'opération de blocage, au cours de laquelle les fûts contenant les galettes sont remplis d'un matériau de blocage.The invention relates more specifically to the operation blocking, during which the casks containing the patties are filled with a material of blocking.
Lors de cette opération, qui s'effectue en atelier, l'air contaminé contenu dans le fût s'échappe dans l'atelier et tend notamment à contaminer la paroi extérieure du fût ainsi que l'environnement immédiat. En effet, un volume d'air contaminé équivalent à celui du matériau de blocage injecté dans le fût s'échappe à l'extérieur de celui-ci.During this operation, which is carried out workshop, the contaminated air contained in the barrel escapes in the workshop and tends in particular to contaminate the wall outside of the drum and the immediate environment. Indeed, a volume of contaminated air equivalent to that blocking material injected into the barrel escapes outside of it.
Il n'existe pas, dans l'art antérieur, de solution technique connue à ce problème.There is no solution in the prior art known technique to this problem.
L'invention a précisément pour objet un procédé de remplissage d'un fût contenant des déchets dangereux, permettant d'éviter toute dispersion de contamination dans l'atmosphère de la salle, et notamment sur la paroi extérieure du fût, due à l'air contaminé éjecté du fût lors de l'opération de blocage.The subject of the invention is precisely a method filling a drum containing waste dangerous, avoiding any dispersion of contamination in the atmosphere of the room, and especially on the outer wall of the drum, due to the air contaminated ejected from the barrel during the blocking operation.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un procédé de remplissage de fûts contenant des déchets dangereux, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- montage d'un couvercle intermédiaire sur un fût, ledit couvercle comportant une ouverture obturée de façon étanche par un opercule ;
- perforation de l'opercule par une couronne dentée portée par une cloche_de confinement surplombant une extrémité du fût fermée par le couvercle intermédiaire ;
- injection d'un matériau de blocage dans le fût, par un tube d'injection situé à l'intérieur de la couronne dentée ;
- mise en dépression du fût et de la cloche de confinement, dès l'accostage du fût et pendant la perforation et l'injection.
- mounting an intermediate lid on a barrel, said lid having an opening sealed with a lid;
- perforation of the lid by a ring gear carried by a bell_de confinement overhanging one end of the barrel closed by the intermediate cover;
- injecting a blocking material into the barrel by an injection tube located inside the ring gear;
- depression of the barrel and the containment bell, from the docking of the drum and during perforation and injection.
Dans le procédé ainsi défini, le couvercle intermédiaire muni de son opercule assure le confinement étanche du fût avant la perforation de l'opercule. Après la perforation, un confinement dynamique est assuré par la mise en dépression du fût et de la cloche de confinement. Ainsi, l'air contaminé contenu dans le fût est aspiré au fur et à mesure du remplissage du fût par le matériau de blocage, sans pour autant que cet air soit dispersé dans l'atmosphère de l'atelier. On évite ainsi notamment toute contamination de la paroi extérieure du fût.In the process thus defined, the lid intermediate equipped with its lid ensures confinement tightness of the drum before the perforation of the lid. After perforation, dynamic containment is ensured by the depression of the barrel and the bell confinement. Thus, the contaminated air contained in the drum is sucked as the drum is filled by the blocking material, without this being air is dispersed in the atmosphere of the workshop. We thus avoids any contamination of the wall outside the drum.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on détecte la fin du remplissage du fût par le matériau de blocage, de façon à arrêter l'injection de ce matériau.According to a preferred embodiment of the invention, the end of filling of the drum is detected by the blocking material, so as to stop the injection of this material.
La détection de la fin du remplissage du fût peut notamment être assurée par au moins une canne de bullage débouchant à l'intérieur de la couronne dentée.The detection of the end of the filling of the drum may in particular be provided by at least one cane of bubbling opening inside the ring gear.
Dans ce cas, afin que le niveau de remplissage puisse être contrôlé avec précision, on positionne avantageusement l'extrémité de la canne de bullage à un niveau prédéterminé en dessous de l'opercule, après la perforation de celui-ci. A cet effet, on peut notamment utiliser un détecteur laser monté sur la cloche de confinement et apte à mesurer la distance entre celle-ci et le couvercle intermédiaire.In this case, so that the fill level can be precisely controlled, we position advantageously the end of the bubbling cane at a predetermined level below the operculum, after the perforation of it. For this purpose, we can use a laser detector mounted on the bell of confinement and able to measure the distance between this one and the intermediate lid.
De préférence, on équipe l'opercule de moyens de lestage qui assurent, par gravité, l'évacuation dans le fût du disque découpé dans l'opercule par la couronne dentée, de façon à éviter l'obturation totale ou partielle de l'orifice du tube d'injection par effet d'aspiration de l'opercule.Preferably, the operculum is equipped with ballast which, by gravity, ensures the evacuation the barrel of the disc cut in the lid by the crown toothed, so as to avoid total filling or partial of the orifice of the injection tube by effect suction of the operculum.
La perforation de l'opercule peut notamment être effectuée en déplaçant le fût vers le haut par rapport à une cloche de confinement fixe. On utilise avantageusement à cet effet des moyens élévateurs tels qu'un vérin. De préférence, ces moyens élévateurs sont associés à des moyens aptes à faire vibrer le fût qu'ils supportent, lors du remplissage, afin d'améliorer la pénétration du matériau de blocage dans le fût, parmi les déchets radioactifs.The perforation of the lid may in particular be performed by moving the barrel upwards by compared to a fixed containment bell. We use advantageously for this purpose lifting means such than a cylinder. Preferably, these elevating means are associated with means able to vibrate the barrel that they support, when filling, in order to improve the penetration of the blocking material into the barrel, among the radioactive waste.
En variante, la perforation de l'opercule peut aussi être obtenue par un déplacement vers le bas de la couronne dentée ou de la cloche.In a variant, the perforation of the lid may also be obtained by moving down the toothed crown or bell.
Afin notamment d'éviter la prise du matériau de blocage avant son injection dans le fût, on fait avantageusement circuler ce matériau en continu dans un circuit fermé, pendant la période qui précède cette injection.In particular, to prevent the material from being blockage before injection into the drum, advantageously circulate this material continuously in a closed circuit during the period preceding that injection.
Par ailleurs, après l'injection du matériau de blocage dans le fût, on procède de préférence à un nettoyage des moyens d'injection, c'est-à-dire du circuit fermé et de la buse par laquelle le matériau est injecté dans le fût.Moreover, after the injection of the material of blockage in the barrel, a cleaning is preferably carried out injection means, that is to say the circuit closed and the nozzle through which the material is injected into the drum.
Enfin, après l'injection du matériau de blocage dans le fût, on sépare celui-ci de la cloche de confinement et on place un couvercle extérieur sur le fût, au-dessus du couvercle intermédiaire. Le fût passe ensuite dans une machine de sertissage qui sertit le couvercle extérieur. Le fût est alors dans un état permettant son entreposage, avant expédition vers un lieu aménagé pour son stockage de très longue durée.Finally, after injection of the blocking material in the drum, it is separated from the containment bell and put an outer cover on the drum, above the intermediate cover. The barrel passes then in a crimping machine that crimped the outer cover. The drum is then in a state allowing its storage, before shipment to a place arranged for its very long storage.
L'invention a également pour objet une installation de remplissage de fûts contenant des déchets dangereux, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- un couvercle intermédiaire apte à être monté sur un fût, ledit couvercle comportant une ouverture obturée de façon étanche par un opercule ;
- une cloche de confinement apte à surplomber une extrémité du fût fermée par le couvercle intermédiaire, ladite cloche portant une couronne dentée apte à perforer l'opercule ;
- des moyens d'injection d'un matériau de blocage, débouchant à l'intérieur de la couronne dentée ; et
- des moyens de mise en dépression du fût et de la cloche de confinement.
- an intermediate lid adapted to be mounted on a drum, said lid having an opening sealed with a lid;
- a containment bell adapted to overhang one end of the barrel closed by the intermediate lid, said bell carrying a ring gear adapted to perforate the lid;
- means for injecting a blocking material, opening inside the ring gear; and
- means for depression of the drum and the containment bell.
On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe verticale illustrant le remplissage d'un fût contenant des déchets radioactifs au moyen d'une installation de remplissage conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective et en coupe, représentant plus en détail le couvercle intermédiaire placé sur le fût, ainsi que son opercule ; et
- la figure 3 illustre schématiquement les moyens d'injection du matériau de blocage utilisés dans l'installation de remplissage selon l'invention.
- Figure 1 is a vertical sectional view illustrating the filling of a drum containing radioactive waste by means of a filling installation according to the invention;
- Figure 2 is a perspective view in section, showing in more detail the intermediate lid placed on the barrel, and its lid; and
- 3 schematically illustrates the injection means of the blocking material used in the filling installation according to the invention.
Sur la figure 1, la référence 10 désigne un fût
métallique cylindrique dans lequel ont été placés au
préalable des déchets nucléaires de très faible activité.
Plus précisément, ces déchets nucléaires se
présentent sous la forme de galettes 12, empilées les
unes sur les autres à l'intérieur du fût 10. Chacune
des galettes 12 est constituée par un emballage métallique
cylindrique rempli de déchets nucléaires de très
faible activité, puis compacté à l'intérieur d'une
presse.In FIG. 1,
Comme on l'a déjà indiqué, l'invention concerne
un procédé et une installation permettant de réaliser
une opération de blocage, au cours de laquelle un matériau
de blocage 14 tel qu'un mortier de ciment est
injecté successivement dans chaque fût 10, pour y
immobiliser les galettes 12 en remplissant aussi
complètement que possible l'espace laissé libre à
l'intérieur du fût 10. Conformément à l'invention, le
procédé et l'installation sont conçus de telle sorte
que l'opération de blocage s'effectue en évitant toute
dispersion de l'air contaminé initialement contenu dans
le fût 10 dans l'atmosphère de l'atelier de
conditionnement et notamment sur la paroi extérieure du
fût.As already indicated, the invention relates to
a method and an installation for realizing
a blocking operation, during which a material
blocking 14 such as a cement mortar is
injected successively into each
L'installation selon l'invention comprend un
couvercle intermédiaire 16, qui est monté sur l'extrémité
supérieure ouverte du fût 10 dès que les galettes
12 ont été placées dans celui-ci. Le couvercle
intermédiaire 16 est alors serti.The installation according to the invention comprises a
Comme le montre mieux la figure 2, le couvercle
intermédiaire 16 est fixé de façon étanche à la partie
supérieure du fût 10. A cet effet, il peut notamment
être emboíté dans un joint d'étanchéité annulaire 18
qui recouvre le bourrelet 10a formant l'extrémité supérieure
du fût 10, puis serti.As best shown in Figure 2, the lid
intermediate 16 is sealed to the part
of the
Le couvercle intermédiaire 16, réalisé en tôle
métallique, comporte en son centre une ouverture circulaire
20. Le diamètre de cette ouverture est, par exemple,
de 164 mm dans le cas d'un fût 10 de 570 mm de
diamètre.The
L'ouverture centrale circulaire 20 du couvercle
intermédiaire 16 est initialement obturée de façon
étanche par un opercule métallique 22, par exemple en
aluminium, collé sur la face supérieure ou externe du
couvercle intermédiaire 16. L'opercule métallique 22
constitue une pastille d'obturation provisoire du fût.
Il est muni en son centre, sur sa face inférieure tournée
vers l'intérieur du fût 10, d'un domino de lestage
24 constituant des moyens de lestage dont la fonction
apparaítra par la suite. A titre d'exemple nullement
limitatif, la masse du domino de lestage 24 peut être
d'environ 50 g.The central
Sur sa face inférieure tournée vers l'intérieur
du fût 10, le couvercle intermédiaire 16 comporte au
moins un organe anti-flottaison tel que trois pattes 26
soudées sur le couvercle 16 et disposées à 120° les
unes des autres sur un cercle centré sur l'axe du couvercle
intermédiaire 16. A titre d'exemple nullement
limitatif, le cercle sur lequel sont disposées les pattes
26 peut avoir un diamètre de 350 mm. les pattes 26
font saillie vers le bas à l'intérieur du fût 10, sur
une hauteur déterminée, par exemple de 45 mm. Elles
maintiennent ainsi un espace libre minimum de la même
hauteur entre le couvercle intermédiaire 16 et le
dessus de l'empilement de galettes 12 placées dans le
fût 10. Cet espace permet de favoriser l'écoulement
ultérieur du matériau de blocage 14 lorsque celui-ci
est injecté dans le fût.On its underside facing inwards
of the
L'installation conforme à l'invention comprend
de plus une cloche de confinement dynamique 28 (figure
1) sous laquelle est placée la partie supérieure du fût
10 obturée par le couvercle intermédiaire 16, lorsque
l'opération de blocage est réalisée. Dans le mode de
réalisation représenté, la cloche de confinement dynamique
28 est fixe. Plus précisément, elle est fixée
sous une cloison horizontale 30 qui équipe l'atelier de
conditionnement.The installation according to the invention comprises
in addition a dynamic containment bell 28 (FIG.
1) under which is placed the upper part of the
La mise en place de la partie supérieure du fût
10 sous la cloche de confinement dynamique 28 est obtenue
en plaçant le fût 10 sur le plateau supérieur d'un
vérin 32 constituant des moyens élévateurs. Lorsque le
levage du fût 10 est terminé, son extrémité supérieure
est reçue à l'intérieur de la cloche de confinement
dynamique 28, comme l'illustre la figure 1.The installation of the upper part of the
Afin d'améliorer le remplissage du fût 10 par
le matériau de blocage 14 lors de l'opération de blocage,
des moyens 34 (figure 3) aptes à faire vibrer le
fût 10 sont associés au vérin 32. En d'autres termes,
ce dernier est un vérin vibrant.In order to improve the filling of the
On a représenté schématiquement, en traits
mixtes, sur la figure 1, un système anti-chute constitué
de doigts 35 reliés par des bras 37 à la cloison
horizontale 30. Lorsque le fût 10 est en position
haute, les doigts 35 viennent se placer sous le plateau
supérieur du vérin et assurent son maintien dans cette
position, même en cas de défaillance du vérin 32.Diagrammatically, in lines
in Figure 1, an anti-fall system consisting of
of
Comme on l'a illustré schématiquement sur la
figure 3, les fûts 10 sont acheminés l'un après l'autre
au-dessus du vérin 32 par un convoyeur 36, afin d'y
subir l'opération de blocage. Ils sont ensuite évacués
de ce poste par le même convoyeur 36.As schematically illustrated on the
3, the
Conformément à l'invention, la cloche de confinement
dynamique 28 supporte en son centre la virole
39, terminée en partie basse par une couronne dentée 38
(figure 1). Cette couronne dentée 38 est placée dans
l'axe de l'ouverture 20 formée au centre du couvercle
intermédiaire 16 et son diamètre est légèrement inférieur
à celui de cette ouverture. La couronne dentée 38
est munie sur la totalité de son pourtour de dents de
scie pointues et profondes orientées vers le bas. Ces
dents de scie assurent la perforation de l'opercule 22
lors de la fin de la montée du fût 10 sous la cloche de
confinement dynamique 28, juste avant le début de l'injection
du matériau de blocage 14.According to the invention, the containment bell
dynamic 28 supports in its center the
Des trous 37 sont percés tout autour du support
cylindrique de la couronne dentée 38, à un niveau tel
qu'ils se trouvent en dessous du couvercle
intermédiaire 16, en fin d'opération de perçage de
l'opercule 22. Ces trous 37 évitent la mise en
dépression de l'opercule 22 après le percement et
permettent une bonne circulation d'air.
Lorsque la perforation est effectuée, le domino
de lestage 24 qui est placé au centre de l'opercule 22
entraíne vers le bas, par gravité, le disque découpé
dans l'opercule par la couronne dentée 38. Le domino de
lestage 24 assure la chute du disque dans le fût et
empêche ainsi ce disque de rester à l'intérieur de la
couronne dentée 38 et d'obturer les canalisations qui
débouchent à l'intérieur de la couronne. Il évite
également au disque de flotter en surface sur le matériau
de blocage 14.When perforation is performed, the
L'installation conforme à l'invention comprend
de plus des moyens 40, pour injecter le matériau de
blocage 14 dans le fût 10. Ces moyens d'injection 40,
qui seront décrits plus en détail ultérieurement en se
référant à la figure 3, comprennent notamment une buse
d'injection 42 qui débouche à l'intérieur de la couronne
dentée 38, comme l'illustre la figure 1. La buse
d'injection 42 est orientée vers le bas et disposée de
préférence selon l'axe de la couronne dentée. Lorsque
l'opercule 22 a été perforé par la couronne dentée 38,
la mise en oeuvre du moyen d'injection 40 permet d'injecter
le matériau de blocage 14 directement à l'intérieur
du fût 10 sans rupture du confinement de ce
dernier.The installation according to the invention comprises
in addition means 40, for injecting the material of
blocking 14 in the
L'installation conforme à l'invention comprend
de plus des moyens 44 de mise en dépression du fût 10
et de l'intérieur de la cloche de confinement dynamique
28. Ces moyens de mise en dépression 44 comprennent
notamment une ou plusieurs conduites d'aspiration d'air
46, qui débouchent à l'intérieur de la virole 39
portant la couronne dentée 38. La ou les conduites
d'aspiration d'air 46 sont reliées à des moyens d'aspiration
47 aptes à extraire l'air contaminé chassé du
fût 10, au fur et à mesure de l'injection du matériau
de blocage 14, tout en maintenant une dépression dans
le fût et à l'intérieur de la cloche de confinement
dynamique 28, par rapport à l'environnement extérieur.
A titre d'illustration nullement limitative, la dépression
engendrée par les moyens de mise en dépression 44
est, par exemple, d'environ 2660 Pa.The installation according to the invention comprises
furthermore means 44 for depressing the
Les moyens de mise en dépression 44 comprennent
de plus des filtres à très haute efficacité 49 capables
de retenir en totalité les poussières contaminantes
contenues dans l'air aspiré.The means of
Les moyens d'aspiration 47 sont avantageusement doublés, afin d'éviter toute perte de confinement lors d'une détérioration du système d'aspiration principale ou d'une perte d'alimentation électrique.The suction means 47 are advantageously doubled, in order to avoid any loss of confinement deterioration of the main vacuum system or a loss of power supply.
Avantageusement et comme on l'a illustré schématiquement
sur la figure 1, un déflecteur 48 est placé
à l'intérieur de la couronne dentée 38, immédiatement
sous la tête d'injection 42, afin de diriger le matériau
de blocage 14 vers la périphérie du fût 10. On
élimine ainsi tout risque de bouchage, même provisoire,
des conduites 46 d'aspiration d'air. En effet, en
l'absence de déflecteur, un talus de matériau de blocage
pourrait se former sur le sommet de l'empilement
de galettes 12.Advantageously and as schematically illustrated
in Figure 1, a
A l'extérieur de la virole 39 portant la couronne
dentée 38, la paroi supérieure de la cloche de
confinement dynamique 28 supporte un détecteur laser 50
tourné vers le couvercle intermédiaire 16. Le détecteur
laser 50 permet de mesurer la distance qui sépare la
cloche de confinement 28 du couvercle intermédiaire 16.
En liaison avec un circuit de commande (non représenté)
du vérin élévateur 32, le détecteur laser 50 forme
ainsi des moyens pour positionner l'extrémité basse
d'au moins une canne de bullage 52 à un niveau prédéterminé
en dessous de l'opercule 22, après la perforation
de celui-ci (deux cannes de bullage 52 sont utilisées,
de préférence, comme l'illustre la figure 1) . En
d'autres termes, lorsque la distance mesurée par le
détecteur laser 50 atteint une valeur prédéterminée, la
montée du fût 10 assurée par le vérin élévateur 32 est
stoppée. Les extrémités basses des cannes de bullage 52
se trouvent alors à un niveau prédéterminé en dessous
du couvercle intermédiaire 16. Le contrôle de ce positionnement
permet de piloter avec précision le niveau
de remplissage du fût 10 par le matériau de blocage 14,
en utilisant les cannes de bullage 52.Outside the
A cet effet, les parties basses des cannes de
bullage 52 (figure 1) sont placées à l'intérieur de la
virole 39 portant la couronne dentée 38. Le niveau des
extrémités basses des cannes de bullage 52 est tel que,
lorsque la montée du fût 10 a été stoppée en réponse à
la mesure effectuée par le détecteur laser 50, ces
extrémités soient situées à un niveau légèrement inférieur
à celui du couvercle intermédiaire 16. A titre
d'exemple, les extrémités basses des cannes de bullage
52 peuvent se trouver à 4 mm en dessous du niveau du
couvercle intermédiaire 16. Les cannes de bullage 52
constituent ainsi des moyens pour détecter le remplissage
du fût 10. En d'autres termes, lorsque les cannes
de bullage 52 sont obturées par le matériau de blocage
14 à la fin du remplissage, on est certain que le fût
est complètement rempli. Le remplissage du fût est donc
stoppé. For this purpose, the lower parts of the canes of
bubbling 52 (Figure 1) are placed inside the
Lorsque deux cannes de bullage 52 sont utilisées
comme l'illustre la figure 1, elles sont placées
avantageusement en des positions diamétralement opposées
par rapport à l'axe vertical de la cloche de
confinement dynamique 28. Elles assurent alors la
redondance de la détection.When two bubbling
Sur la figure 3, on a représenté schématiquement
les moyens de détection de niveau 54 auxquels sont
reliées les cannes de bullage 52. Ces moyens 54 de
détection de niveau pilotent la fermeture automatique
de deux vannes de détection de niveau 56a et 56b,
placées dans un circuit d'alimentation de la buse 42 en
matériau de blocage 14. Ce circuit d'alimentation
constitue, avec la buse d'injection 42, les moyens
d'injection 40. Une troisième vanne 56c, située
immédiatement en amont de la buse d'injection 42, sert
de vanne de secours et permet le pilotage du rinçage du
circuit d'alimentation. Elle est commandée, de la salle
de conduite, par une commande tout ou rien.In Figure 3, there is shown schematically
level detection means 54 to which are
connected with the bubbling
Comme l'illustre la figure 3, le circuit d'alimentation
de la buse 42 comprend un circuit fermé 58
relié à la buse d'injection 42 par une conduite 60 dans
laquelle sont placées les vannes 56b et 56c.As shown in Figure 3, the fuel system
of the
Le circuit fermé 58 comprend une trémie 62 de
remplissage et d'entreposage du matériau de blocage 14.
La capacité de la trémie 62 est conçue pour permettre
le remplissage d'au moins un fût 10. La trémie 62 est
remplie du volume désiré du matériau de blocage, depuis
un malaxeur (non représenté), admis par une conduite 64
au travers d'une vanne 66. Le circuit fermé 58 permet
de faire circuler en continu et en boucle le matériau
de blocage 14, pour éviter sa prise en masse, augmenter
sa durée de vie et limiter les effets d'encrassement
des tuyauteries, avant que ce matériau ne soit injecté
dans le fût 10. Il est équipé à cet effet de moyens de
pompage tels qu'une pompe péristaltique 68. La vanne
56a pilotée par le système de détection de niveau 54
est placée dans le circuit fermé 58, immédiatement en
aval de la dérivation par laquelle le circuit 58 est
relié à la buse d'injection 42 au travers de la
conduite 60.The
Une conduite 74, munie d'une vanne 76, relie le
réseau de distribution d'eau à la conduite 60 entre les
deux vannes 56b et 56c placées sur celle-ci. Cette
conduite 74 permet, par injection d'eau sous pression,
d'effectuer le rinçage des parties centrale et basse de
la buse d'injection 42 lorsque le fût qui vient d'être
rempli a été évacué. Elle est mise en action avant que
le fût suivant n'arrive en dessous de la cloche de
confinement dynamique 28. La récupération des effluents
de rinçage s'effectue par une gatte escamotable (non
représentée) qui vient s'accoster sous la cloche de
confinement 28, à la place du fût. Les effluents sont
alors dirigés vers une installation spécialisée de
traitement des eaux chargées.A
D'autres vannes 82 sont prévues en différents
emplacements dans le circuit fermé 58. En outre, une
canalisation 84 munie d'une vanne 86 débouche dans le
circuit 58, à proximité de l'aspiration des moyens de
pompage 68. Cette canalisation permet d'assurer le
nettoyage de l'ensemble du circuit, notamment par
l'introduction d'une balle de mousse, par la
canalisation 84, qui assure l'évacuation du matériau de
blocage résiduel vers une tuyauterie de vidange 87,
munie d'une vanne d'arrêt 88. Le rinçage final du
circuit fermé se fait par injection d'eau claire dans
la trémie 62 (moyens de pompage 68 en fonctionnement)
et récupération des effluents dans la gatte escamotable
alors accostée sous la cloche 28.
Seule une partie du circuit fermé 58 se trouve
à l'intérieur de l'atelier de conditionnement dans
lequel s'effectue le remplissage des fûts 10. Une portion
de la cloison de confinement 88 délimitant cet
atelier a été représentée schématiquement sur la figure
3. La partie du circuit 58 située à l'extérieur de
l'atelier de conditionnement inclut notamment la trémie
62 et les moyens de pompage 68.Only part of the closed
L'ensemble de l'installation est avantageusement piloté par des moyens de contrôle-commande automatisés (non représentés).The entire installation is advantageously driven by automated control-command means (not shown)
Lorsqu'un fût 10 est acheminé jusqu'au poste de
remplissage dans lequel l'opération de blocage est
réalisée conformément à l'invention, il contient les
galettes 12 et son extrémité supérieure est obturée de
façon étanche par le couvercle intermédiaire serti 16
dont l'ouverture centrale 20 est fermée par l'opercule
22. Dès que le fût 10 se trouve amené au-dessus du
vérin élévateur 32 par le convoyeur 36, son déplacement
horizontal est stoppé et le fût est monté jusqu'à la
position illustrée sur la figure 1. Dans cette
position, contrôlée par les détecteurs laser 50,
l'opercule 22 est perforé par la couronne dentée 38. Le
disque découpé dans l'opercule tombe immédiatement sur
l'empilement de galettes 12, par gravité, du fait de la
masse du domino de lestage 24.When a
Malgré cette perforation, le confinement du fût
10 reste assuré, jusqu'à la fin du remplissage, par la
cloche de confinement dynamique 28 mise en dépression
par les moyens 44 de mise en dépression. Despite this perforation, the confinement of the
L'injection du matériau de remplissage 14 dans
le fût débute alors sous l'action des moyens de pompage
68, après ouverture des vannes 56a et 56c placées dans
la canalisation 60. Simultanément, le fût 10 est mis en
vibration par les moyens 34 de mise en vibration,
associés au vérin 32.The injection of the filling
L'injection du matériau de remplissage 14 se
poursuit jusqu'à ce que les cannes de bullage 52 détectent
l'arrivée du niveau libre du matériau de blocage à
proximité immédiate du couvercle intermédiaire 16. Les
moyens 54 de détection de niveau ferment alors automatiquement
les vannes 56a et 56b et l'injection est
stoppée.The injection of the filling
Ensuite, le vérin 32 est à nouveau actionné
pour redescendre le fût 10 sur le convoyeur 36 et
l'acheminer jusqu'au poste suivant où un couvercle
extérieur (non représenté) est mis en place. Plus précisément,
le couvercle extérieur est monté sur le fût
au-dessus du couvercle intermédiaire 16 et serti sur le
bourrelet 10a du fût.Then, the
Le procédé et l'installation qui viennent d'être décrits permettent de réaliser l'opération de blocage en assurant une parfaite maítrise du confinement. Toute dispersion de contamination dans l'atmosphère de l'atelier, notamment toute contamination de la paroi extérieure du fût, est ainsi évitée.The process and the installation that comes to be described allow to carry out the operation of blocking by ensuring a perfect mastery of confinement. Any dispersion of contamination in the atmosphere of the workshop, including any contamination of the outer wall of the barrel is thus avoided.
Claims (24)
- Process for filling drums (10) containing dangerous wastes (12), characterised in that it comprises the following stages:assembly of an intermediary lid (16) on a drum (10), said lid comprising an opening (20) closed in a sealed fashion by a cap (22);perforation of the cap by a toothed crown (38) carried by a containment hood (28) overhanging one end of the drum (10) closed by the intermediary lid (16);injection of a blocking material (14) into the drum (10), by means of an injection tube (42) located inside the toothed crown (38);negative pressure application to the drum (10) and the containment hood (28), as soon as the drum is set in place and during perforation and injection.
- Process according to Claim 1, in which the end of filling the drum (10) by the blocking material (14) is detected and the injection is stopped.
- Process according to Claim 2, in which the end of filling the drum is detected by at least one bubble tube (52) opening inside the toothed crown (38). the end
- Process according to Claim 3, in which the end of the bubble tube (52) is positioned at a predetermined level below the cap (22), after perforation of the latter.
- Process according to any one of the preceding Claims, in which the cap (22) is equipped with ballast means (24) ensuring evacuation into the drum (10), by gravity, of a disc cut out in the cap at the time of its perforation.
- Process according to any one of the preceding Claims, in which the cap (22) is perforated by displacing the drum (10) upwards, in relation to a fixed containment hood (28).
- Process according to any one of the preceding Claims, in which the drum (10) is made to vibrate during injection of the blocking material (14).
- Process according to any one of the preceding Claims, in which, before injection of the blocking material (14), the latter is made to circulate continuously in a closed circuit (58).
- Process according to any one of the preceding Claims, in which, after injection of the blocking material (14) into the drum (10), cleaning of the means of injection (40) is carried out.
- Process according to any one of the preceding Claims, in which, after injection of the blocking material (14) into the drum (10), the latter is separated from the containment hood (28) and an external lid is placed on the drum (10), on top of the intermediary lid (16).
- Installation for filling drums (10) containing dangerous wastes (12) , characterised in that it comprises:an intermediary lid (16) able to be mounted on a drum (10), said lid comprising an opening (20) closed in a sealed fashion by a cap (22);a containment hood (28) able to overhang an end of the drum (10) closed by the intermediary lid, said hood having a toothed crown (38) able to perforate the cap (22);means of injection (40) of a blocking material (14), opening inside the toothed crown (38); andmeans (44) of negative pressure application for the drum (10) and the containment hood (28).
- Installation according to Claim 11, comprising in addition means (52, 54) for detecting the end of filling the drum (10) with the blocking material (14).
- Installation according to Claim 12, in which the means for detecting the end of filling the drum (10) comprise at least one bubble tube (52) opening inside the toothed crown (38).
- Installation according to Claim 13, comprising in addition means (50) for positioning the end of the bubble tube (52) at a predetermined level below the cap (22).
- Installation according to Claim 14, in which the means for positioning the end of the bubble tube (52) comprise a laser detector (50) mounted on the containment hood (28) and able to measure the distance between the latter and the intermediary lid (16).
- Installation according to any one of Claims 11 to 15, in which the lid (22) is provided with ballast means (24) in a part able to be perforated by the toothed crown (38).
- Installation according to any one of Claims 11 to 16, in which the intermediary lid (16) comprises, on a face able to be turned towards the interior of the drum (10), at least one anti-float organ (26) able to rest on the radioactive wastes (12), around the opening (20), to provide a free space between these wastes and the intermediary lid (16).
- Installation according to any one of Claims 11 to 17, comprising in addition lifting means (32), able to lift the drum (10), the containment hood (28) being mounted in a fixed setting above said lifting means.
- Installation according to Claim 18, in which the means (34) able to make the drum (10) vibrate are associated with the lifting means (32).
- Installation according to any one of Claims 11 to 19, in which the means of injection (40) of the blocking material comprise a closed circuit (58) linked to the injection head (42) of said material, opening inside the toothed crown (38).
- Installation according to Claim 20, in which a deflector (48) is placed beneath the injection head (42), so as to direct the blocking material (14) towards a peripheral region of the drum (10).
- Installation according to one or the other of Claims 20 and 21, in which the closed circuit (58) comprises:a hopper (62) for filling and storing the blocking material; andpumping means (68) able to make the blocking material circulate from the hopper (62) to the injection head (42) and continuously in the closed circuit.
- Installation according to Claim 22, in which the closed circuit (58) comprises in addition means (84, 74) for cleaning said circuit and the injection head (42).
- Installation according to any one of the Claims 11 to 23, in which the means (44) for negative pressure application for the drum (10) comprise at least one pipe (46) linking the containment hood (28) to suction means (47) through filter means (49).
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